Pancréas endocrine

Pancréas endocrine

• Service de physiologie et explorations fonctionnelles, CHU Constantine

• Dr A.D. TAIBI

La glycémie est le taux de glucose plasmatique. Chez un sujet normal, la glycémie oscille autour d’une valeur moyenne comprise entre 0.8 g/L et 1.2 g/L

La glycémie est une constante physiologique du milieu intérieur

Pour que la glycémie demeure constante, il doit exister un mécanisme de régulation du taux de glucose sanguin

INTRODUCTION GENERALE

Ce mécanisme d’homéostasie glucidique est assuré par deux hormones pancréatiques :

- l’insuline

- le glucagon

Rappel anatomo-histologique

• Pancréas: • organe mou, triangulaire, situé en bonne

partie à l’arriére de l’estomac • 70 à 80 g• tête+ corps +queue• A une fonction endocrine et exocrine

Localisation anatomique du pancréas

Le pancréas est une glande mixte. Elle exerce une fonction exocrine dans la digestion et une fonction endocrine dans la régulation de la glycémie

Rappel anatomo- histologique

Rappel anatomo-histologique• pancréas exocrine :80% : • cellules acineuses• → enzymes digestives• pancréas endocrine: 1 à 2 % : • est constitué de cellules et regroupées en îlots de

Langerhans (disséminées entre les cellules acineuse surtout dans la queue)

• Le pancréas en contient plus d’un million. Chaque îlot comporte environ 3000 cellules

• →hormones

Rappel anatomo-histologique

• ilots de Langerhans :1 à 2 millions �• amas cellulaires de 200 – 300 µm• vascularisation riche• innervation sympathique et

parasympathique• Principalement :cellules (20%)+ cellules

(70%) + autres cellules (delta,cellules F)

Schéma d’un îlot de Langerhans

Cellules

Cellule

Vaisseau sanguin

Les cellules fabriquent l’insuline

Les cellules fabriquent le glucagon

70 % de cellules

20 % de cellules

Rappel anatomo- histologique

Etude physiologique

• Taux de sucre dans le sang= constante du milieu intérieur

• Valeur= 0.8 - 1.1 g/l définissant la glycémie• Témoin biologique entre la production de

glucose et son utilisation• Cette constante nécessite un mécanisme de

régulation• Assuré par deux hormones: insuline +glucagon

insuline• A) structure• Hormone polypeptidique ,indispensable• deux chaines =51AA• Chaine A (α)=21 AA un pont disulfure entre le

6-11• Chaine B (β )=30 AA deux ponts disulfures

(7AA des deux chaine, entre le 20 de la chaine A et le 19 de chaine B)

Biosynthèse de l’insuline

Transport de l’insuline

• Sang portal: insuline/peptide C= 1• Filtre hépatique; séparation insuline et peptide C• 30-70% libérée =captée et détruite au niveau hépatique• Peptide C= faible dégradation hépatique• Sortie du foie: insuline/peptide C inf. 1• Consommation hépatique de l’insuline= 6ml/min• Consommation hépatique du peptide C= 0,4 ml/min• ½ vie plasmatique de l’insuline: 4,8 min• Elimination du peptide C est rénale

Régulation de la sécrétion de l’insuline

• Facteurs humoraux:• 1/métaboliques:• Glucide: glucose• AA: arginine, leucine, lysine• Corps cétoniques• Acides gras• 2/pharmacologique:• Sulfamides hypoglycémiants• Agents b stimulants: isoprésténol

Le stimulus de libération de l’insuline

2- Les granules d’insuline subissent l’exocytose

Molécules d’insuline

Vers les organes cibles

Une vésicule de sécrétion contient 8000 molécules d’insuline !

Le stimulus de libération de l’insuline est l’hyperglycémie

Hyperglycémie

Glycémie > 5 mmol/L

Régulation de la sécrétion de l’insuline• Facteurs hormonaux:• Hormones pancréatiques: le glucagon stimule la

sécrétion d’insuline par effets directe sur les cellules B

• Somatostatine inhibe la sécrétion d’insuline• Hormones gastro-intestinales: VIP,CCK,

secretine,gastrine ont un effet potentialisateurs sur le reflexe d’anticipation

• Autres hormones: hormones hyperglycémiantes exp glucocorticoïdes hormone de croissance stimulent la sécrétion.

Régulation de la sécrétion de l’insuline

• Facteurs nerveux:• SN sympathique:• Effet alpha adrénergique: inhibe la

sécrétion • Effet beta adrénergique: stimule la

sécrétion de l’insuline• SN parasympathique• Acétyle choline stimule la sécrétion

Effets de l’insuline

• Foie:• Inhibe la néoglucogenèse: inhibe les enzymes

et diminue les substrats• Stimule la glycogénogénèse: foie étant un

organe de réserve du glucose

Le foie : un organe de réserve de glucose

1- Si hyperglycémie

FOIE

Glucose

La glycémie redevient normale c’est à dire autour de 5 mmol/L

1- Glycogénogenèse

Glycogène


La capacité de stockage en glycogène du foie est limitée à 100g

Après un repas, l’excédent de glucose est mis en réserve dans les cellules hépatiques

Transporteur GluT-2

Glycémie = 5 mmol/L

Insuline

+

L’insuline stimule la glycogénogenèse hépatique


• Muscle:• Stimule l’entrée du glucose dans les cellules

musculaires énergie (glycolyse),glycogénèse• Le stockage du glucose musculaire est limité a

400g

Les muscles et la régulation de la glycémie


MUSCLE

Glucose


Glycogénogenèse

Glycogène


La capacité de stockage en glycogène des muscles est limitée à 400g

Après un repas, l’excédent de glucose est mis en réserve dans les cellules hépatiques et musculaires

Transporteur GluT-4

Glycolyse

ATP

Insuline

+

1- L’insuline stimule l’entrée du glucose dans les myocytes via GluT-4

Insuline

+

+

2- L’insuline stimule la glycogénogenèse musculaire

3- L’insuline stimule surtout la glycolyse musculaire



• Tissus adipeux:• Éponge l’éxcé de glucose• S’oppose à l’activité de la triglycéride lipase• Favorise la mise en réserve des substrats

énergétiques

Le tissu adipeux et la régulation de la glycémie

Aspect cytologique d’un adipocyte

Gouttelette lipidique

Le tissu adipeux est constitué de cellules adipeuses capables de stocker des quantités considérables de lipides sous forme de triglycérides

L’excédent de glucose est convertit en graisses. Les régimes hyperglucidiques induisent donc une prise de poids pouvant mener à une obésité !

Noyau

Cytoplasme

Retour sommaire



ADIPOCYTE

Glucose



Transporteur GluT-4

Insuline

+

Insuline

+

Lipogenèse

Un homme de 70 kg a une réserve adipeuse de 15 kg équivalent à 130.000 kcal !

Le tissu adipeux stocke le glucose sous la forme de triglycérides plutôt que sous la forme de glycogène


Triglycérides

1- L’insuline stimule l’entrée du glucose dans les adipocytes via GluT-4

2- L’insuline stimule la lipogenèse au niveau du tissu adipeux


• Autres effets:• ↑ la perméabilité membranaire aux K+,Mg++• L’insuline active la Na+/K+ ATPase dans de

nombreuses cellules ⇒entrée du K+ à l’interieur de la cellule• Stimule la réabsorption tubaire du sodium⇒ hypernatrémie⇒ADH⇒↑volémie⇒HTA

Le glucagon• Structure :• Polypeptide, 29 AA, relié a la famille de la

secretine• L’histidine N-terminale est indispensable a son

action• La portion 19-22: effet lipolytique• La portion 24-29: activité glycogénolytique et

insulino sécrétion

Synthèse et sécrétion

• Quand glycémie <0.004m, synthèse du glucagon sous forme de pro hormone

• Prohomone protéolysé a l’interieure de la celluleglucagon

Régulation de la sécrétion

• 1/ facteurs hormonaux• a. glucose: glycémie< 0.5 g/l sécrétion du

glucagon• Glycémie sup 1.6g/l inhibition• Etat post prandial immédiat• b. acides amines: argénine, alanine stimule la

sécrétion

Le stimulus de libération du glucagon

1- La cellule détecte l’hypoglycémie

+

Glucose

Glycémie < 5 mmol/L

Activation

Hypoglycémie

Molécules de glucagon

Le stimulus de libération du glucagon

2- Les granules de glucagon subissent l’exocytose

Hypoglycémie


Vers les organes cibles

Le stimulus de libération du glucagon est l’hypoglycémie

Régulation de la sécrétion

• Facteurs hormonaux• A. insuline et somatostatine: inhibe la sécrétion• B. CCK, sécrétine, GIP: stimulent• Facteurs nerveux: SNA• Stimulation sympathique⇒ sécrétion,• Adrénaline(β adrénergique) ⇒

secretion• Adrénaline(α adrénergique) ⇒ inhibe la sécrétion

Effets du glucagon

• 1/ sur le foie:• Conversion du glycogène en glucose• C’est le seul organe qui peut libérer le glucose en cas

d’hypoglycemie• La libération du glucose hépatique permet le maintien

de la glycémie entre les repas• 2/ myocytes:effet glycogénolytique→glut 4 au repos, le

glucose ne peut sortir →glycolyse →ATP• 3/ adipocytes:• Effet lypolytique: TG→AG+ glycérol(GLUT4 au repos)

Le foie : un organe de libération de glucose

2- Si hypoglycémie

FOIE


2- Glycogénolyse

Glucose

Glycogène


Le foie est le seul organe capable de libérer du glucose lors d’une hypoglycémie

La libération du glucose hépatique permet de maintenir stable la glycémie entre les repas


Glucagon

+

Le glucagon est une hormone hyperglycémiante stimulant la glycogénolyse hépatique

Les muscles et la régulation de la glycémie

2- Si hypoglycémie

Le muscle ne peut pas libérer le glucose qu’il produit par glycogénolyse

2- Glycogénolyse

Glucose

Glycogène


Le foie est donc le seul organe capable de libérer du glucose lors d’une hypoglycémie

La libération du glucose hépatique permet de maintenir stable la glycémie entre les repas

MUSCLE

Glycolyse

ATP

Le glucose produit est alors consommé par la cellule musculaire au cours de la glycolyse

Transporteur GluT-4 « au repos »


2- Si hypoglycémie

ADIPOCYTE


Transporteur GluT-4 « au repos »

1- Le glucagon stimule la lipolyse afin de former du glycérol et acide gras

Glucagon

+

Le glycérol ainsi formé permettra de reconstituer du glucose lors de la néoglucogenèse

Les acides gras permettront de fournir de l’énergie aux cellules « souffrant » d’hypoglycémie

Lipolyse

Triglycérides

Glucose

Acides gras

Glycérol

Vue d’ensemble de la régulation de la glycémie

Hyperglycémie

Retour vers une normoglycémie

Foie Muscles Tissu adipeux

Action sur des organes cibles

Foie Muscles Tissu adipeux

Action sur des organes cibles

Stimulation des cellules

Libération d’insuline dans le sang

Libération de glucagon dans le sang

Stimulation des cellules

Retour vers une normoglycémie

Prise d’un repas riche en glucides

Hypoglycémie

Jeûne, état postprandial

Anomalies engendrées par excès ou déficit

insuline

Diabète type 1 DID

Diabète type2 DNID

Autres: exp tumeurs

glucagon

Hyperglucagonome primaire

Hyperglucagonome secondaire

hypoglucagonisme

2 types de DIABETES

DT1Le pancreas ne fabrique plus

d’insuline

Diabete type 1 DT1 Insulinodependant(DID)

« diabète maigre »

TRT par INSULINE

DT2Il existe une difficulte d’action de

l’insuline

Diabete type 2 DT2 (DNID) non insulinodependant

« diabète gras»

TRT par medicaments sensibilisant les celules a

l’action de l’insuline

Diabète type I : pathogénie

Prédisposition génétique

Agression (virus, ..?)

Réponse immunitaire

Destruction auto-immune des cellules beta

Carence profonde en insuline

•sujet jeune <30 ans•Poids normal•Debut brutal•insulinopénie•Auto-anticorps anti-cellules insulaires ou anti-insuline

• Insulite précoce :•Atrophie des ilôts•Diminution des cellules B •Déficit sévère en insuline

Diabete type 2

• Pas de prédisposition génétique• Début progressif• Sujet sup a 40ans• Surcharge pondérale• Insulinorésistance

Physiopathologie du DT2

Anomalies engendrées par excès ou déficit en glucagon

hyperglucagonisme

Primaire:glucagonome,polyadenomatose

endocrinienne familiale

Secondaire:Jeun, cas d’hypoglycemie

(exp: dans le DT2)

hypoglucagonisme

Ablation pancréas

Pancréatite calcimiante

hémochromatose

Exploration de la fonction endocrine du pancréas

Dosage de la glycémie

• Prélèvement • Jeun de 12heures• Sang veineux sur anticoagulant• Urines des 24H ou bandelettes• Valeurs normales• glycémie: 0,80 à 1,10 g/l• Urines (Glycosurie):néant

Dosage de la glycémie

• Hyperglycémie par voie orale (HGPO)

• Dose: 75 g de glucose dans 250ml d’eau en moins de 5min

• Prélèvements: à t0 puis toutes les 30 min jusqu’à 3heures

• Sujet normal:• Glycémie a jeun <1.10g/l• Gmax = G0 + 50% = flèche glycémique à 60 min et G à

120 min < 1,40 g/l

• Remarque diabete si:• Glycémie au hasard sup 2g/l• Glycémie a jeun sup 1.26 g/l• HGPO sup 2g/l

Dosage de l’insuline

• Prélèvement • sang veineux• Plusieurs prélèvements dans différentes conditions

peuvent être réalisés : à jeun, après un repas (post-prandial), après une épreuve d'hyperglycémie provoquée par voie orale (HGPO).

• Intérêt du dosage• explorer une hypo- ou une hyper-sécrétion• permet d'évaluer l'équilibre glycémique et d'évaluer la

capacité sécrétrice du pancréas.

Dosage de l’insuline• Valeurs normales• A jeun : 36 - 110 pmol /l soit : 5 - 15 mU /l• Lors de l'HPO: variations au cours du temps ;

globalement : < 800 pmol / l• Variations pathologiques• Diabète de type I :

Taux de base bas, avec glycémie élevée ; n'augmente pas au cours de l'HPO.

• Diabète de type I I :Taux de base normal ou élevé ; augmente peu au cours de l'HPO.

• Insulinome : Taux normal ou peu élevé malgré une glycémie basse. Augmente très fortement après injection de glucagon ou de tolbutamide.

Dosage du peptide C

• Intérêt: étant un précurseur de l’insuline, Le dosage du peptide C reflète le potentiel du pancréas à secréter l'insuline

• permet d'avoir une estimation du taux d'insuline endogène

• Prélèvement sanguin(sang veineux), urinaire

Peptide C

• Valeurs normales:• À jeun : 2 à 2,5 µg/l de plasma.

Période post-prandiale : jusqu'à 7 µg/l de plasma.Élimination urinaire : 60 à 100 µg/24 h.Ces dosages sont confrontés aux résultats de la glycémie.

Dosage du peptide C• Variations pathologiques• Diabète insulino-dépendant (type I) :

taux de base diminué ; n'augmente pas après stimulation. • Diabète non insulino-dépendant (type II) :

Si le taux de base est bas et que la stimulation (par glucagon) est inefficace, il faut envisager le passage à l'insulinothérapie. Si le taux est élevé et hyperstimulable, cela évoque une résistance périphérique à l'insuline.

• Insulinomes : Taux de base élevé et non régulé après injection d'insuline.

Dosage du glucagon

• Radio immunologique• Valeurs normales: 136 +/- 10,1 pg/ml• HGPO : la valeur diminue a la 30eme min,

reste inf a sa valeurs de depart jusqu’a180 min

conclusion

• Le maintien de l’homéostasie, passe par un équilibre glycémique, qui est sous la dépendance d’une régulation assurée par deux hormones indispensables a la vie: insuline et glucagon d’origine pancréatique

• Tous les troubles qui touchent a leur sécrétion va engendrer des atteintes difficiles a juguler pouvant entrainer des complications graves.

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